Three-dimensional (3D) cell culture has revolutionized life sciences, particularly in organoid technologies. Traditional bioscaffold materials, however, complicate the detachment of tumor organoids and hamper the routine use of organoid–immune cell cocultures. Here, we show an acoustic virtual 3D scaffold (AV-Scaf) method to achieve 3D tumor organoid culture, enabling a direct-interacting tumor organoid–immune cell coculture system. The self-organization process of tumor cells is facilitated by a vortex acoustic field, which enables the cell bioassembly and ion channel activation. This approach can significantly enhance the influx of calcium ions, thereby accelerating intercellular interactions of cellular assemblies. We established scaffold-free melanoma and breast cancer organoids using AV-Scaf and cocultured melanoma organoids with T cells. We found that our coculture system resulted in a high activation state of T cells, characterized by notable up-regulation of granzyme B (2.82 to 17.5%) and interferon-γ (1.36 to 16%). AV-Scaf offers an efficient method for tumor organoid–immune cell studies, advancing cancer research and immunotherapy development.

Pathological scars, such as hypertrophic scars and keloids, are characterized by the proliferation of fibroblasts and the deposition of collagen that often cause pruritus, pain, and disfigurement. Due to their high incidence and deformity, pathological scars have resulted in severe physical and psychological trauma for patients. Intralesional injection of 5-fluorouracil (5-Fu) is a recommended option for treating pathological scars. However, the efficacy of 5-Fu injection was limited and unstable due to limited drug penetration and short retention time.